论文部分内容阅读
土壤有机碳变化与碳循环格局变化密切相关,湿地土壤有机碳分布格局和碳储量变化对于湿地碳汇能力研究起关键作用。本论文以长江口典型潮滩湿地——崇明岛西沙湿地作为研究区域,选取5种林泽湿地木本植物和2种潮滩湿地草本优势种,以光滩作为参照分析,通过野外调查和采样测定,探究芦苇和生态工程物种土壤有机碳的垂直空间分布和季节时空变化特征,分析不同高程芦苇湿地土壤有机碳含量差异及江南桤木根系与土壤有机碳含量变化的关系,对比崇西湿地木本、草本、光滩土壤有机碳含量的差异,探索崇西湿地土壤有机碳的主要影响因子,并对崇西湿地土壤碳储量进行估算,填补崇西湿地土壤有机碳研究的空白,探究林泽生态工程对于潮滩湿地碳汇能力的影响,以期为崇明西沙湿地林泽工程构建和生态恢复提供基础理论依据。主要研究结论如下：（1）西沙湿地不同植被群落下土壤有机碳含量随着土壤深度增加而降低,0-10cm的土层含量显著高于其他土层含量。不同植被类型土壤有机碳含量季节变化差异不显著。与国内其他河口、内陆湿地相比,崇西湿地土壤有机碳高于崇明东滩、九段沙、杭州湾湿地,低于闽江口、三江平原等湿地。结合空间分布和季节变化进行分析对比,在崇明岛全岛范围内,崇西芦苇湿地土壤有机碳积累水平较高。（2）芦苇表层土壤有机碳含量为：12.21±1.52g/kg～15.55±1.47g/kg,随着高程的增加,土壤有机碳变化趋势为高潮滩>中潮滩>低潮滩>光滩。方差分析结果显示,随着高程的增加,崇西湿地芦苇群落土壤有机碳含量高潮滩与中、低潮滩含量差异显著,中潮滩、低潮滩含量差异不显著。年际变化趋势为夏季>秋季>春季>冬季。0-50cm土层范围内,湿地土壤有机碳含量芦苇>束尾草>光滩,50cm土层以下土壤有机碳含量稳定且相差不大。（3）江南桤木根系与土壤有机碳趋势关系为SOC20cm>SOC30cm>SOC50cm,这个总体趋势不是绝对不变的,不同采样点存在差别。0-20cm表层土壤有机碳含量的季节变化特征为秋季>夏季>春季>冬季。20cm～100cm的土层深度下,季节变化为夏季>秋季>春季>冬季。从时间尺度上来说,江南桤木群落发育时间较短,根系对土壤有机碳的累积效应由于时间尺度较短而结果不显著。（4）崇西四种固堤木本植物的表层土壤有机碳为：水杉（13.35±1.59g/kg）>旱柳（12.73±1.67g/kg）>枫杨（11.56±0.92g/kg）>重阳木（11.36±1.07g/kg）。水杉、旱柳、重阳木、枫杨的树龄（11年）均比江南桤木大（6年）,除0-10cm表层土壤有机碳外,10cm～100cm的土层深度下,水杉、旱柳、重阳木、枫杨土壤有机碳累积的显著高于江南桤木。（5）分析对比崇西潮滩木本植物和草本植物土壤有机碳含量平均值,0-30cm范围内,草本植物土壤有机碳含量高于木本植物有机碳含量,30-100cm土层深度内,木本植物土壤有机碳含量高于草本植物和光滩。从长时间尺度来说,木本植物的土壤碳汇能力高要于草本植物。不同湿地类型表层土壤有机碳占土壤剖面的比值分别为：草本潮滩湿地20.73%,林泽湿地16.50%,光滩6.89%。（6）崇西三种不同类型湿地表层碳储量为：草本湿地>林泽湿地>光滩,lm内土壤有机碳的储量为：林泽湿地（9.72±0.23kg·m9（-2））>草本湿地(8.45±0.37kg·m-2)>光滩(5.11±0.04kg·m-2)。对比崇西湿地三种不同类型湿地,土壤碳汇能力是林泽湿地>草本湿地>光滩,从长时间尺度来说,林泽工程区的构建促进了崇西湿地碳汇能力。